萱藻(Scytosiphon Lomentaria)的化学成分及其生物活性研究

摘要

萱藻在我国南北海域均有广泛分布,沿海居民常将其作为珍贵的海洋蔬菜采食。萱藻被《中华本草》列为药用海藻,具有抗肿瘤、治疗心血管疾病、清热解毒等多重功效。萱藻“药食同源”,营养价值高,但野生萱藻资源有限,供不应求。近年来,萱藻成功实现了人工养殖,其产量迅速增加。为了形成萱藻养殖和加工完整的上下游产业链,其营养成分、药用价值和生物活性物质亟待研究和开发。
　　本文通过对萱藻基本成分,褐藻胶、褐藻糖胶及多酚含量的分析和对萱藻酶辅助提取物的抗糖尿病特性、美白保湿和抗氧化作用的研究,为萱藻天然活性物质的开发提供理论依据。
　　1、分析了原料萱藻的基本营养成分:水分8.51％,灰分30.63%,粗蛋白19.71%,粗脂肪5.48%,褐藻胶16.30%,水溶性纤维7.35%,不溶性纤维21.58%;不溶性膳食纤维中纤维素、半纤维素、木质素含量分别为8.50%、8.66%、4.42%。
　　比较了水提法、酸提法和复合酶提法的提取效果及其对褐藻糖胶化学组成的影响,结果表明水提法的得率最高,为7.27%。不同提取方法得到的粗品的化学组成有所不同:酸提法粗品的总糖含量最高,为56.77%;复合纤维素酶提取得到的粗品中褐藻糖胶含量最高,为10.61%;水提取、酸提取、戊聚糖复合酶提取和复合纤维素酶提取粗品中硫酸基含量分别为20.63%、20.72%、18.90%、18.40%。
　　对比了热水提取、热水提醇沉、乙醇提取、水提醇沉四种方法的提取效果,结果是热水提取液中多酚含量最高;四种提取液中酚类物质含量分别为:热水提取4.1 mg/g、热水提醇沉2.8 mg/g、乙醇提取2.5 mg/g、水提醇沉1.8 mg/g。
　　2、采用单因素试验的方法对萱藻褐藻胶的漂白工艺进行优化,确定最佳漂白工艺条件为:每600 mL提取液中加入3 mL有效氯浓度为4%的次氯酸钠溶液, pH10.5左右,漂白时间40 min,漂白温度35℃。用碱提法提取褐藻胶,按上述漂白条件进行漂白处理,褐藻胶的得率为11.57%,纯度为84.66%。
　　褐藻胶溶液的流变学特性:萱藻褐藻胶溶液是剪切变稀的假塑性流体,其粘度随着剪切速率的增加逐渐下降,随着温度的升高逐渐降低。添加不同质量的氯化钠后,萱藻褐藻胶溶液的粘度降低,且添加量越大,粘度下降的幅度越大。添加少量的蔗糖,增加萱藻褐藻胶的黏度,随着蔗糖浓度的增加,黏度的增加越来越小,当蔗糖浓度为20%时,褐藻胶黏度反而减小。萱藻褐藻胶溶液具有触变性,并且触变环的面积随着浓度的升高而增大。褐藻胶溶液具有粘弹性,在低频率区域体系以粘性为主,高频率区域体系以弹性为主。
　　3、萱藻酶辅助提取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用:碱性蛋白酶辅助提取物(AAE)对α-淀粉酶的抑制活性随浓度的增加而增大;浓度为6 mg/mL时,抑制率最大,可达到77.10%,IC50值为0.36 mg/mL。相同浓度下,复合纤维素酶、戊聚糖复合酶和水提取物对α-淀粉酶的抑制率和 IC50值分别为72.59%、64.51%、55.47%和0.83、1.21、1.52 mg/mL。四种提取物均有较好的α-葡萄糖苷酶抑制作用,碱性蛋白酶、复合纤维素酶、戊聚糖复合酶和水提取物对α-葡萄糖苷酶的半数抑制浓度分别为0.58、1.09、0.27、0.20 mg/mL。
　　碱性蛋白酶提取物( AAE)对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降血糖作用:AAE给药组小鼠的血糖在第2周开始下降,到第3周时血糖水平明显低于模型对照组和治疗之前的血糖值(p<0.05)。高剂量组小鼠的血糖在第3周降低了33.12%,表现出最好的降血糖效果。与对照组比,给药400和800 mg/kg·bw剂量的糖尿病小鼠的血清胰岛素水平和β细胞功能指数都显著升高(p<0.01),且糖化血清蛋白(GSP)显著降低。经过给药治疗的实验组糖尿病小鼠的血清胰岛素水平和正常对照组无显著性差异(p>0.05)。
　　4、萱藻酶辅助提取物对酪氨酸酶的抑制作用:以L-酪氨酸为底物,四种提取物对酪氨酸酶都有一定的抑制作用,且抑制效果随浓度的增大而增强。其中,碱性蛋白酶辅助提取物( AAE)对酪氨酸酶的抑制作用最强,最大抑制率为37.76%。多巴为底物时,结果和以L-酪氨酸为底物的结果类似。
　　萱藻酶辅助提取物的吸湿、保湿效果:所有测试样品都有很强的吸湿能力,甚至比阳性对照甘油的吸湿作用还好。除了水提取物(WE),其它三种样品的保湿能力都比甘油的保湿能力强。AAE在较低的相对湿度(RH=43%)下仍有较好的吸湿能力,吸湿后的是样品放入硅胶干燥器里表现出最强的保湿能力。
　　萱藻酶辅助提取物的体外抗氧化作用:酶辅助提取物表现出很强的自由基清除能力,尤其是对DPPH自由基的清除作用。浓度为10 mg/mL时,除AAE外的其它提取物对DPPH自由基的清除率略高于BHT或和商业抗氧化剂BHT相当。

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0前言

0.1萱藻概述

0.2萱藻多糖的研究进展

0.3萱藻生物活性物质的研究

0.4本论文研究的主要内容

参考文献

1萱藻基本成分分析

1.1引言

1.2实验材料与仪器

1.3实验内容与方法

1.4结果与讨论

1.5本章小结

参考文献

2萱藻褐藻胶漂白工艺及其流变学特性的研究

2.1引言

2.2实验材料与仪器

2.3实验内容与方法

2.4结果与讨论

2.5本章小结

参考文献

3萱藻酶辅助提取物的降血糖活性研究

3.1引言

3.2实验材料与仪器

3.3实验内容与方法

3.4结果与讨论

3.5本章小结

参考文献

4萱藻酶辅助提取物的美白功效和抗氧化功能研究

4.1引言

4.2实验材料与仪器

4.3实验内容与方法

4.4结果与讨论

4.5本章小结

参考文献

总结

个人简历

硕士在读期间发表的学术论文

致谢